稳压型混合发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了稳压型混合发电系统，包括风力发电机与太阳能发电板，输入端同时与风力发电机和太阳能发电板相连接的控制器，连接在控制器上的电涡轮缓速器和蓄电池，以及通过逆变器与控制器相连接的负载，在控制器的输入端上还设置有稳压电路板，在稳压电路板上设置有稳压电路，该稳压电路的输入端与风力发电机的输出端相连接，稳压电路的输出端与控制器的输入端相连接。本实用新型提供一种稳压型混合发电系统，避免发电机输出电压过高对蓄电池与后续的负载造成冲击，更好的保护了各个部件的正常使用，增加了设备的使用寿命。
【专利说明】
稳压型混合发电系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及节能环保发电领域，具体是指一种稳压型混合发电系统。【背景技术】
[0002]小型风力发电机的转速与风速成正比，风速越高转速越快，而且风力机的输出电压是与风力机的转速成正比的，转速越快，则电压越高。
[0003]由于常规的小型风力发电机的转速不能及时准确的控制，造成风力发电机输出电压变化幅度很大，有时会远远超出允许的电压范围。
[0004]例如:输出充电电压额定值为42V(DC)，蓄电池组电压为36V(DC)的500W的小型风力发电机的额定转速为400r/min。
[0005]但在实际运行中，由于风速增速快于风轮偏侧调速，所以在调速过程中，发电机转速瞬时值可达到600r/min以上，甚至达到700r/min，远高于额定转速400r/min。
[0006]因此，造成发电机输出电压超出50V(DC)，瞬时可达80V(DC)。如果蓄电池脱离系统，如虚接或蓄电池失效，空载电压一般都在80V(DC)以上，瞬时值可达到150V(DC)。
[0007]这时系统中的控制器、逆变器均会因输入电压超压而损坏。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服上述问题，提供一种稳压型混合发电系统，避免发电机输出电压过高对蓄电池与后续的负载造成冲击，更好的保护了各个部件的正常使用，增加了设备的使用寿命。
[0009]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:[〇〇1〇]稳压型混合发电系统，包括风力发电机与太阳能发电板，输入端同时与风力发电机和太阳能发电板相连接的控制器，连接在控制器上的电涡轮缓速器和蓄电池，以及通过逆变器与控制器相连接的负载，在控制器的输入端上还设置有稳压电路板;该电涡轮缓速器设置在风力发电机的转轴上，在稳压电路板上设置有稳压电路，该稳压电路的输入端与同时与风力发电机和太阳能发电板的输出端相连接，稳压电路的输出端与控制器的输入端相连接。
[0011]所述卸荷负载为直流负载，且直接与控制器的输出端相连接，与逆变器相连接的负载为交流负载，并通过逆变器与控制其的输出端相连接。
[0012]所述稳压电路由三极管VT1，三极管VT2,三极管VT3，M0S管Q1，正极与M0S管Q1的漏极相连接、负极与三极管VT1的基极相连接的电容C1，一端与电容C1的正极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电阻R1，串接在三极管VT1的基极与集电极之间的滑动变阻器RP1，正极与三极管VT1的基极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的电容C2,与电容C2并联设置的电阻R2,与电容C2并联设置的电阻R3，N极与M0S管Q1的漏极相连接、P极与三极管VT2的基极相连接的二极管D1，N极与M0S管Q1的栅极相连接、P极与三极管VT3的集电极相连接的稳压二极管D2,正极与三极管VT2的基极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的电容C4,正极与MOS管Q1的源极相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的电容C3， 一端与电容C3的负极相连接、另一端与电容C4的正极相连接的电阻R4,以及一端与电容C4 的负极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R5组成;其中，三极管VT1的发射极同时与M0S管Q1的栅极和三极管VT2的发射极相连接，电容C1的正极与电容C2的负极组成该稳压电路的输入端，三极管VT3的发射极与电容C4的负极组成该稳压电路的输出端。
[0013]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:[〇〇14](1)本实用新型在控制器的输入端上设置有稳压电路，可以很好的对风力发电机的输出电压进行稳定，避免了过高的电压对后续设备的冲击，更好的保护了后续设备的正常使用，提高了各个设备的使用寿命。
[0015](2)本实用新型设置有电涡轮缓速器，该电涡轮缓速器的作用是用于保护蓄电池充电的安全性，在通过控制器的电量过高时控制器控制电涡轮缓速器启动降低风力发电机的转速，从而降低了发电量与电压，很好的避免了蓄电池因为过充而被损坏，更好的提高了蓄电池的使用寿命。
[0016](3)本实用新型设置有负载，该负载可以利用风力发电机发出的电能或者蓄电池中蓄积的电能进行工作，进而降低了企业的运行成本，提高了能源的利用率。
[0017](4)本实用新型结构简单，安装方便，适合广泛推广。【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构框图。
[0019]图2为本实用新型稳压电路的电路图。【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，稳压型混合发电系统，包括风力发电机与太阳能发电板，输入端同时与风力发电机和太阳能发电板相连接的控制器，连接在控制器上的电涡轮缓速器和蓄电池，以及通过逆变器与控制器相连接的负载，在控制器的输入端上还设置有稳压电路板;该电涡轮缓速器设置在风力发电机的转轴上，在稳压电路板上设置有稳压电路，该稳压电路的输入端与同时与风力发电机和太阳能发电板的输出端相连接，稳压电路的输出端与控制器的输入端相连接。其中控制器选用发电机控制器，很好的降低了风力发电机的控制难度， 简化了控制线路。[〇〇23]使用时，风力发电机在风能的驱使下进行发电，太阳能发电板在光能的作用下发电，其发出的电能共同导入稳压电路中，在通过稳压电路导入控制器，控制器又根据电压情况、蓄电池充电情况以及负载的运行情况来判断电能的去向。在负载能够正常运行的前提下，多余的电量将会对蓄电池进行充电，而当供电电量不足以使得负载正常运行时，蓄电池中的电量也将会辅助支持负载的运行;而当电量过高，甚至高于负载与蓄电池所需的电量时控制器将控制电涡轮缓速器启动并对其供电，不仅能够消耗部分的电能，还能降低风力发电机的转速，从而避免蓄电池过充损坏，更好的提高了蓄电池的使用寿命。
[0024]在风力发电机上还安装有电压传感器及风速传感器，该传感器均与控制器相连接。由于风力机的输出电压是与风力机的转速成正比的关系，因而当风机超速时，风力发电机的输出电压就会超过设定电压，控制器则会控制电涡轮缓速器运行，对风力发电机的转轴施加入一个反向的电磁力矩，从而达到对风力发电机风扇减速的目的，当反向的电磁力矩足够大时，还能使风力发电机停机，如此便能很好的保护后续的用电与充电设备。
[0025]所述与逆变器相连接的负载为交流负载，并通过逆变器与控制其的输出端相连接。其中负载选用交流电机、照明灯等交流负载。交流负载可以利用风力发电机发出的电能或者蓄电池中蓄积的电能进行工作，进而降低了企业的运行成本，提高了能源的利用率。 [〇〇26] 如图2所示，所述稳压电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，M0S管Q1，电容C1， 电容C2，电容C3，电容C4,电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4,电阻R5，二极管D1，稳压二极管 D2,以及滑动变阻器RP1组成。[〇〇27]连接时，电容C1的正极与M0S管Q1的漏极相连接、负极与三极管VT1的基极相连接， 电阻R1的一端与电容C1的正极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接，滑动变阻器 RP1串接在三极管VT1的基极与集电极之间，电容C2的正极与三极管VT1的基极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接，电阻R2与电容C2并联设置，电阻R3与电容C2并联设置，二极管D1的N极与M0S管Q1的漏极相连接、P极与三极管VT2的基极相连接，稳压二极管02的~极与 M0S管Q1的栅极相连接、P极与三极管VT3的集电极相连接，电容C4的正极与三极管VT2的基极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接，电容C3的正极与M0S管Q1的源极相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接，电阻R4的一端与电容C3的负极相连接、另一端与电容C4的正极相连接，电阻R5的一端与电容C4的负极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接;其中， 三极管VT1的发射极同时与M0S管Q1的栅极和三极管VT2的发射极相连接，电容C1的正极与电容C2的负极组成该稳压电路的输入端，三极管VT3的发射极与电容C4的负极组成该稳压电路的输出端。
[0028]风力发电机由于发电量受到风扇转速的影响而导致其电压不稳定，很容易对后续的控制器以及充电或耗电设备造成损害，而在控制器与风力发电机之间设置稳压电路则可以很好的对风力发电机的输出电压进行稳定，避免电压过高而对后续设备产生的冲击，更好的保护了后续设备的正常使用。
[0029]如上所述，便可很好的实现本实用新型。
【主权项】
1.稳压型混合发电系统，其特征在于:包括风力发电机与太阳能发电板，输入端同时与 风力发电机和太阳能发电板相连接的控制器，连接在控制器上的电涡轮缓速器和蓄电池， 以及通过逆变器与控制器相连接的负载，在控制器的输入端上还设置有稳压电路板;该电 涡轮缓速器设置在风力发电机的转轴上，在稳压电路板上设置有稳压电路，该稳压电路的 输入端与同时与风力发电机和太阳能发电板的输出端相连接，稳压电路的输出端与控制器 的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的稳压型混合发电系统，其特征在于:所述与逆变器相连接的负 载为交流负载，并通过逆变器与控制其的输出端相连接。3.根据权利要求2所述的稳压型混合发电系统，其特征在于:所述稳压电路由三极管 VT1，三极管VT2，三极管VT3，MOS管Q1，正极与MOS管Q1的漏极相连接、负极与三极管VT1的基 极相连接的电容C1，一端与电容C1的正极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电 阻R1，串接在三极管VT1的基极与集电极之间的滑动变阻器RP1，正极与三极管VT1的基极相 连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的电容C2,与电容C2并联设置的电阻R2,与电容C2 并联设置的电阻R3，N极与MOS管Q1的漏极相连接、P极与三极管VT2的基极相连接的二极管 D1，N极与MOS管Q1的栅极相连接、P极与三极管VT3的集电极相连接的稳压二极管D2,正极与 三极管VT2的基极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的电容C4,正极与MOS管Q1的源 极相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的电容C3,一端与电容C3的负极相连接、另一 端与电容C4的正极相连接的电阻R4,以及一端与电容C4的负极相连接、另一端与三极管VT3 的基极相连接的电阻R5组成;其中，三极管VT1的发射极同时与MOS管Q1的栅极和三极管VT2 的发射极相连接，电容C1的正极与电容C2的负极组成该稳压电路的输入端，三极管VT3的发 射极与电容C4的负极组成该稳压电路的输出端。
【文档编号】H02M3/156GK205646973SQ201620277141
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】王蓉
【申请人】成都中冶节能环保工程有限公司